关于“具有多个对象表示的对象”的未指定行为

如何解决关于“具有多个对象表示的对象”的未指定行为

仍在努力应对 C (C99) 未定义和未指定的行为。

这次是以下未指明的行为（附件 J.1）：

在对象中存储值时使用的表示该值的多个对象表示 (6.2.6.1)。

相应的第 6.2.6.1 节指出：

运算符应用于具有多个对象的值的地方表示，使用哪种对象表示不应影响结果的值⁴³⁾。使用值将值存储在对象中的位置一种对该值具有多个对象表示的类型，它未指定使用哪种表示，而是陷阱表示不得生成。

带有以下注释 43：

具有相同有效类型 x 的对象 y 和 T 是可能的当它们作为 T 类型的对象访问时具有相同的值，但是在其他情况下具有不同的价值。特别是，如果 == 是为类型 T 定义，那么 x == y 并不意味着 memcmp(&x,&y,sizeof(T)) == 0。此外，x == y 并不一定意味着 x 和 y 具有相同的值；对 T 类型的值的其他操作可能区分它们。

我什至不明白什么是具有多个对象表示的值。它是否与例如 0（负零和正零）的浮点表示有关？

解决方法

这种语言的大部分内容都是 C 标准，很好允许继续在 Burroughs B 系列大型机上使用（AFAICT唯一幸存的补充建筑学）。除非您必须使用这些或某些不常见的微控制器，或者您认真进行逆向计算，否则您可以安全地假设整数类型每个值只有一个对象表示，并且它们没有填充位。您还可以安全地假设所有整数类型都没有陷阱表示，除外，您必须采用 J.2 的这一行

[行为未定义如果 ...] 一个对象的值~~具有自动存储持续时间~~在它不确定时被使用

好像它是规范的，好像没有划掉的词一样。（仔细阅读实际的规范文本并不支持此规则，但它仍然是当前所有优化编译器所采用的规则。）

在现代的、非奇特的实现中，可以对一个值具有多个对象表示的类型的具体示例包括：

_Bool：未指定使用非适当大小的 0 或 1 的整数值表示覆盖 _Bool 对象的效果。
指针类型：某些架构忽略指向最小对齐大于 1 的类型的指针的低位（例如 (int*)0x8000_0000 和 (int*)0x8000_0001 可能是被视为引用相同的 int 对象；这是一个有意的硬件功能，便于使用标记指针）
浮点类型：IEC 60559 允许硬件对 NaN 的所有许多表示进行相同处理（并可能压扁在一起）。（注意：+0 和 -0 是 IEEE 浮点数中的不同值，不是同一值的不同表示。）

这些也是在现代实现中可以具有陷阱表示的标量类型。特别是，Annex F 特别声明了信号 NaN 的行为是未定义的，即使它在 IEC 60559 的抽象实现中得到了很好的定义。

我什至不明白具有多个对象表示的值是什么。它是否与例如 0（负零和正零）的浮点表示有关？

不，负零和正零是不同的值。

在实践中，您可能不需要担心具有不同对象表示的值，但一个可能的示例涉及包含填充位的整数类型。例如，假设您的实现提供了 15 位（值）位无符号整数类型，其存储大小为 16 位。还假设为了评估对象（即该类型不提供陷阱表示），该类型表示中的填充位被完全忽略。那么该类型可表示的每个值将有两个不同的对象表示，不同的是填充位的值。

标准规定，在这种情况下，您不能依赖于在任何给定情况下在这些值表示之间进行特定选择，而且这些对象是否是任何 C 运算符的操作数都无关紧要。注释 43 澄清了差异可能会以其他方式感受到。

如您所料，-0.0 是一个不错的候选词，但仅适用于最后一句话：

此外，x == y 并不一定意味着 x 和 y 具有相同的值；对 T 类型的值的其他操作可能会区分它们。

double x = 0.0;
double y = -0.0;
if (x == y) {
    printf("x and y have the same value\n");
}
if (memcmp(&x,&y,sizeof(double)) {
    printf("x and y have a different representation\n");
}
if (1 / x != 1 / y) {
    printf("1/x and 1/y have a different value\n");
}

具有多个可能表示形式的值的另一个示例是 NaN。 0.0 / 0.0 的计算结果为 NaN 值，该值可能与宏 NAN 或其他产生 NaN 的运算或什至再次计算相同表达式 0.0 / 0.0 产生的表示不同。 memcmp() 可能表明表示不同。然而，此示例并未真正说明问题中标准引用的目的，因为这些值与 == 运算符不匹配。

您从附件 J 中引用的文本似乎专门解决了一些罕见的架构（现在），这些架构具有填充位和/或负数的表示，以及 0 的 2 种不同表示。所有现代系统都使用 two's complement 来表示负数，其中所有位模式表示不同的值，但是 4 年前，您一些相当常见的大型机使用 ones' complement 或 sign and magnitude，其中 2 种不同的位模式可以表示值 0。